JP2008179300A - Rollover suppression control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロールオーバの予兆を検出したときは、操舵トルクをアシストするアシストアクチュエータの駆動により発生するアシスト量を減少させてロールオーバを回避する車両のロールオーバ抑制制御装置に関する。 The present invention relates to a rollover suppression control device for a vehicle that, when a rollover sign is detected, reduces an assist amount generated by driving an assist actuator that assists steering torque to avoid rollover.
一般に、走行中の車両が急旋回し、或いはコーナにオーバスピードで進入すると車両に大きな横加速度(遠心力)が作用するため、車両は旋回方向外側へ傾斜する。その際、横加速度が過大で、車両の傾斜姿勢を復帰させることが困難になるとロールオーバ(横転)に至る。 Generally, when a running vehicle turns sharply or enters a corner at an overspeed, a large lateral acceleration (centrifugal force) acts on the vehicle, and the vehicle tilts outward in the turning direction. At that time, if the lateral acceleration is excessive and it becomes difficult to return the vehicle tilt posture, rollover (rollover) is caused.
そのため、従来から旋回時のロールオーバを回避する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1(特開2005−104340号公報)には、車両に装備されている制動システムを利用してロールオーバを回避する技術が開示されている。 For this reason, various techniques for avoiding rollover during turning have been proposed. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-104340) discloses a technique for avoiding rollover by using a braking system installed in a vehicle.
すなわち、同文献では、(1)旋回時の車速、横加速度、及びロールレートが基準値以上の場合、ロールレートに応じた制動力を旋回外輪へ付与する制御を行ってロールオーバを回避する(ロールレート制御)。 That is, in this document, (1) when the vehicle speed, lateral acceleration, and roll rate during turning are equal to or higher than a reference value, control is performed to apply a braking force corresponding to the roll rate to the turning outer wheel to avoid rollover ( Roll rate control).
(2)旋回時の車速、及び横加速度が他の基準値以上の場合は、横加速度に応じた制動力を旋回外輪に付与する制御を行ってロールオーバを回避する(横加速度制御)。 (2) When the vehicle speed and lateral acceleration at the turn are equal to or higher than other reference values, control is performed to apply a braking force corresponding to the lateral acceleration to the turning outer wheel to avoid rollover (lateral acceleration control).
(3)ロールレート制御と横加速度制御との双方が作動した場合は、ロールレート制御と横加速度制御とで算出した各制御量を重み付け加算した制御量を求め、当該制御量でロールオーバを回避する制御を行う。
しかし、上述した公報に開示されている技術では、制動システムを装備していない車両に適用することは出来ない。 However, the technique disclosed in the above publication cannot be applied to a vehicle that is not equipped with a braking system.
又、旋回時において旋回外輪に制動力を付与すると、旋回外輪のタイヤグリップ力が低下して車両挙動が不安定になり易い問題がある。 Further, when braking force is applied to the turning outer wheel during turning, there is a problem that the tire grip force of the turning outer wheel is reduced and the vehicle behavior is likely to become unstable.
ところで、ロールオーバは、操舵の切り始めと切り返しにおいて急激な操舵を行うことに起因して引き起こされることが知られている。かかる急激な操舵に際し、旋回内輪の車輪浮きが発生する程の大きな操舵が行われた場合、制御開始遅れによりロールオーバを回避できない状態となる可能性がある。 By the way, it is known that the rollover is caused by abrupt steering at the start and return of steering. In the case of such a sudden steering, if the steering is so large that the turning inner wheel is lifted, there is a possibility that rollover cannot be avoided due to a delay in starting the control.
例えば、フィッシュフックターンのようなステアリング操作を行った場合、転舵方向が連続的に大きく切換えられるため、車体に揺り返しが発生し、その共振現象により、横加速度が検出される前に旋回内輪に浮きが発生し易くなる。その結果、タイヤのグリップ力が低下し、ロールオーバを充分に回避することができなくなる不都合がある。 For example, when a steering operation such as a fish hook turn is performed, the turning direction is continuously largely switched, so that the vehicle body rolls back, and the resonance phenomenon causes the inner wheel to turn before the lateral acceleration is detected. Floating easily occurs. As a result, there is a disadvantage that the grip force of the tire is lowered and rollover cannot be sufficiently avoided.
本発明は、上記事情に鑑み、制動システムを装備していない車両に対しても適用でき、旋回時のタイヤグリップ力を確保し車両挙動を安定させた状態でロールオーバを充分に抑制制御することができるばかりでなく、急激な操舵が行われた際の制御開始遅れを防止することのできる車両のロールオーバ抑制制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can be applied to a vehicle that is not equipped with a braking system, and sufficiently suppresses and controls rollover in a state where the tire grip force during turning is ensured and the vehicle behavior is stabilized. It is an object of the present invention to provide a vehicle rollover suppression control device that can prevent the control start delay when the vehicle is steered rapidly.
上記目的を達成するため本発明による第1の車両のロールオーバ抑制制御装置は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクをアシストするアシストアクチュエータと車体のロールレートを検出するロールレート検出手段と、前記操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、少なくとも該操舵トルク検出手段で検出した前記操舵トルクに基づき基本アシスト量を演算すると共に、該基本アシスト量を補正して前記アシストアクチュエータを駆動させる目標アシスト量を設定する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ロールレートに基づいて車体のロール角加速度を演算するロール角加速度演算手段と、前記ロール角加速度に基づいて車体のロール状態が急速に変化する急ロール状態か緩速で変化する緩ロール状態かを判定するロール状態判定手段と、前記ロールレートとロールレートしきい値とを比較してロールオーバの予兆有りか否かを判定するロールレート判定手段と、前記ロール状態判定手段で急ロール状態と判定され、且つ前記ロールレート判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記ロールレートに基づいて前記目標アシスト量を減少させる方向へ補正する補正アシスト補正量を演算する急ロール時補正アシスト量演算手段と、前記基本アシスト量を前記補正アシスト量で補正して前記目標アシスト量を演算する急ロール時目標アシスト量演算手段とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rollover suppression control device for a first vehicle according to the present invention includes an assist actuator that assists a steering torque applied to a steering wheel, a roll rate detection means that detects a roll rate of a vehicle body, and the steering torque. A steering torque detection means for detecting a basic assist amount based on at least the steering torque detected by the steering torque detection means and a target assist amount for driving the assist actuator by correcting the basic assist amount And a control means for calculating the roll angular acceleration of the vehicle body based on the roll rate, and an abrupt change in which the roll state of the vehicle body rapidly changes based on the roll angular acceleration. Low to determine whether the roll state or a slow roll state that changes slowly. A state determination unit, a roll rate determination unit that compares the roll rate and a roll rate threshold value to determine whether or not there is a sign of rollover, and the roll state determination unit determines a sudden roll state; and When the roll rate determining means determines that there is a sign of rollover, a sudden roll correction assist amount calculating means for calculating a correction assist correction amount for correcting the target assist amount in a direction to decrease based on the roll rate; And a sudden roll target assist amount calculating means for calculating the target assist amount by correcting the basic assist amount with the correction assist amount.
第2の車両のロールオーバ抑制制御装置は、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクをアシストするアシストアクチュエータと車体のロールレートを検出するロールレート検出手段と、前記操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、車体の横加速度を検出する横加速度検出手段と、少なくとも該操舵トルク検出手段で検出した前記操舵トルクに基づき基本アシスト量を演算すると共に、該基本アシスト量を補正して前記アシストアクチュエータを駆動させる目標アシスト量を設定する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ロールレートに基づいて車体のロール角加速度を演算するロール角加速度演算手段と、前記ロール角加速度に基づいて車体のロール状態が急速に変化する急ロール状態か緩速で変化する緩ロール状態かを判定するロール状態判定手段と、前記ロールレートとロールレートしきい値とを比較してロールオーバの予兆有りか否かを判定するロールレート判定手段と、前記ロール状態判定手段で急ロール状態と判定され、且つ前記ロールレート判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記横加速度と横加速度しきい値とを比較して更にロールオーバの予兆有りか否かを判定する横加速度判定手段と、前記横加速度判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記ロールレートに基づいて前記目標アシスト量を減少させる方向へ補正する補正アシスト補正量を演算する急ロール時補正アシスト量演算手段と、前記基本アシスト量を前記補正アシスト量で補正して前記目標アシスト量を演算する急ロール時目標アシスト量演算手段とを備えていることを特徴とする。 A second vehicle rollover suppression control device includes an assist actuator that assists a steering torque applied to a steering wheel, a roll rate detection unit that detects a roll rate of a vehicle body, a steering torque detection unit that detects the steering torque, A lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration of the vehicle body, a target for calculating a basic assist amount based on at least the steering torque detected by the steering torque detecting means, and correcting the basic assist amount to drive the assist actuator Control means for setting the assist amount, the control means for calculating the roll angular acceleration of the vehicle body based on the roll rate, and the roll state of the vehicle body rapidly based on the roll angular acceleration. Whether it is a sudden roll state that changes slowly or a slow roll state that changes slowly. A roll state determination unit that determines whether there is a sign of rollover by comparing the roll rate with a roll rate threshold value, and the roll state determination unit determines that the roll state is a sudden roll state. And when the roll rate determination means determines that there is a sign of rollover, the lateral acceleration and the lateral acceleration threshold value are compared to further determine whether or not there is a sign of rollover. When the lateral acceleration determining means determines that there is a sign of rollover, a rapid roll correction assist amount calculating means for calculating a correction assist correction amount for correcting the target assist amount in a direction to decrease based on the roll rate. And a sudden roll target assist amount calculation means for calculating the target assist amount by correcting the basic assist amount with the correction assist amount. Characterized in that it comprises a.
本発明によれば、車体のロール状態が急ロール状態と判定された状態で、ロールオーバの予兆が検出されたときは、操舵トルクをアシストする目標アシスト量を減少させるようにしたので、制動システムを装備していない車両に対しても適用することができ、優れた経済性を得ることができるばかりでなく、既存のシステムにも取り入れることができるので、高い汎用性を得ることができる。 According to the present invention, the target assist amount for assisting the steering torque is reduced when a rollover sign is detected when the roll state of the vehicle body is determined to be the sudden roll state. It can be applied to a vehicle not equipped with a vehicle, and not only can excellent economic efficiency be obtained, but also can be incorporated into an existing system, so that high versatility can be obtained.
又、車輪を制動することでロールオーバを回避する従来の技術に比し、旋回時のタイヤグリップ力を確保することができ、車両挙動を安定させた状態でロールオーバを充分に抑制制御することができる。更に、急ロールを検出した後は目標アシスト量が大きく減少されるため、急激な操舵が行われた際の制御開始遅れを防止することができる。 Compared to the conventional technology that avoids rollover by braking the wheel, the tire grip force during turning can be secured, and rollover can be sufficiently suppressed and controlled while the vehicle behavior is stabilized. Can do. Further, after the sudden roll is detected, the target assist amount is greatly reduced, so that it is possible to prevent a delay in starting the control when sudden steering is performed.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1にロールオーバ抑制制御装置を備えた車両の概略図を示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of a vehicle equipped with a rollover suppression control device.
同図の符号1は電動パワーステアリング装置で、この電動パワーステアリング装置1のステアリング軸2が、図示しない車体フレームにステアリングコラム3を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸2の運転席側端部にステアリングホイール4が固設され、又、エンジンルーム側へ延出する端部にピニオン軸5が連設されている。
エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス6が配設されており、このステアリングギヤボックス6にラック軸8が往復移動自在に挿通支持されている。このラック軸8に形成されたラック(図示せず)に、ピニオン軸5に形成されたピニオンが噛合されて、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が形成されている。又、ラック軸8の左右両端はステアリングギヤボックス6の端部から各々突出されており、その端部に、タイロッド9を介してフロントナックル10が連設されている。このフロントナックル10は、操舵輪としての左右輪11L,11Rを回動自在に支持すると共に、キングピン(図示せず)を介して車体フレームに転舵自在に支持されている。従って、ステアリングホイール4を操作し、ステアリング軸2、ピニオン軸5を回転させると、このピニオン軸5の回転によりラック軸8が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル10がキングピン(図示せず)を中心に回動して、左右輪11L,11Rが左右方向へ転舵される。
A
又、ピニオン軸5にアシスト伝達機構12を介して、アシストアクチュエータとしての電動モータ13が連設されており、この電動モータ13にてステアリングホイール4に加えられる操舵トルクがアシストされる。更に、ステアリング軸2に操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ14が連設されており、この操舵トルクセンサ14にてステアリングホイール4に加えられる操舵トルクが検出される。
Further, an
一方、符号21は電動モータ13の駆動制御を行う、制御手段としてのモータ制御ユニットである。このモータ制御ユニット21の入力側に、ステアリングホイール4に加えられた操舵トルクTqを検出する操舵トルクセンサ14、車速Vspを検出する車速センサ15、車体の横加速度Gy[m/s2]を検出する横加速度検出手段としての横加速度センサ16、車体に作用するロールレートφvを検出する、ロールレート検出手段としてのロールレートセンサ17が接続されている。尚、本実施形態では、急激な切り返しを行わない、通常走行における左旋回時に発生する横加速度Gy、及びロールレートφvを正値(+)、右旋回時に発生する横加速度Gy、及びロールレートφvを負値(−)として現す。
On the other hand,
図2に示すように、このモータ制御ユニット21は、操舵トルクをアシストする機能として、モータ制御部22とモータ駆動信号生成回路23とモータ駆動回路24と電流検出部25とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
モータ制御部22はマイクロコンピュータを主体に構成されており、周知のCPU、ROM、RAM、及びEEPROM等の不揮発性記憶手段を有している。このモータ制御部22は、ROMに記憶されている制御プログラムに従い、ロールオーバ発生の予兆、すなわち、ロールオーバに至るきっかけの挙動を検知し、ロールレートφvに応じた補正アシスト量τasistを算出し、この補正アシスト量τasistで、操舵トルクセンサ14で検出した操舵トルクTqに基づいて設定した基本アシスト量(トルク)τを補正して、目標アシスト量(トルク)τaを算出する。
The
そして、この目標アシスト量τaに対応する、電動モータ13に供給する電流(アシスト量)の目標値である目標アシスト電流Pを設定し、この目標アシスト電流Pと、電流検出部25で検出したモータ電流Isとの差分ΔPを算出し、この差分ΔPに基づき、この差分ΔPが0に収束するような制御信号(フィードバック制御信号)Dを、周知の比例積分制御演算等により生成する。
Then, a target assist current P that is a target value of the current (assist amount) supplied to the
モータ駆動信号生成回路23は、フィードバック制御信号Dに対応するモータ駆動信号を生成する。尚、このモータ駆動信号としては、例えば制御信号Dに応じたデューティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)がある。
The motor drive
モータ駆動回路24は、このモータ駆動信号に応じた電圧を電動モータ13へ出力する。電流検出部25は電動モータ13に供給される電流(モータ電流)Isを検出し、モータ制御部22へ出力する。
The motor drive circuit 24 outputs a voltage corresponding to the motor drive signal to the
上述したモータ制御部22での処理は、具体的には、図3〜図6に示すルーチンに従って行われる。図示しないイグニッションスイッチをONすると、図3に示すロール角速度フラグ設定ルーチンが、設定演算周期(本実施形態では、1[msec])毎に実行される。
Specifically, the processing in the
このルーチンでは、先ず、ステップS1で車速センサ15で検出した車速Vspを読込み、ステップS2で車速Vspと設定車速Vaとを比較する。この設定車速Vaは、走行時において急激な操作を行ってもロールオーバの可能性の無い車速であり、本実施形態では30〜40[Km/h]に設定されている。
In this routine, first, the vehicle speed Vsp detected by the
そして、車速Vspが設定車速Va以下のときは(Vsp≦Va)、ロールオーバの可能性がないと判定し、ステップS3へ分岐し、急ロール判定フラグFlag1とロールオーバフラグFlag2との双方をクリアした後(Flag1←0,Flag2←0)、ステップS4へ進む。 When the vehicle speed Vsp is equal to or lower than the set vehicle speed Va (Vsp ≦ Va), it is determined that there is no possibility of rollover, the process branches to step S3, and both the rapid roll determination flag Flag1 and the rollover flag Flag2 are cleared. (Flag1 ← 0, Flag2 ← 0), the process proceeds to step S4.
ステップS4では、操舵トルクセンサ14で検出した操舵トルクTqと車速センサ15で検出した車速Vspとに基づき、基本アシスト量マップを補間計算付きで参照して、基本アシスト量(トルク)τを設定する。尚、基本アシスト量マップの特性については後述する。
In step S4, based on the steering torque Tq detected by the
その後、ステップS5へ進み、基本アシスト量τで目標アシスト量τaを設定して(τa←τ)、ルーチンを抜ける。 Thereafter, the process proceeds to step S5, the target assist amount τa is set with the basic assist amount τ (τa ← τ), and the routine is exited.
一方、ステップS2で、Vsp>Vaの車速Vspが設定車速Vaを越えていると判定したときは、無理な操舵が行われた場合、ロールオーバの可能性があるため、ステップS6へ進み、ロールレートセンサ17で検出したロールレートφvを読込む。その後、ステップS7で、ロールレートφvを時間微分してロール角加速度φa[rad/sec2]を算出する。尚、このステップS7での処理がロール角加速度演算手段に相当している。
On the other hand, if it is determined in step S2 that the vehicle speed Vsp of Vsp> Va exceeds the set vehicle speed Va, if excessive steering is performed, there is a possibility of rollover, so the process proceeds to step S6. The roll rate φv detected by the
次いで、ステップS8で、ロール角加速度φaと角加度速判定しきい値α[rad/sec2]とを比較して、車体のロール状態を調べる。尚、この角加度速判定しきい値αは、車両の重心や車体の共振周波数等に応じて車種毎に設定される。例えば車体重心の高い車両は、車体重心の低い車両に比し、ロールオーバが発生し易いため低い値に設定される。尚、本実施形態では、角加度速判定しきい値αを、1.1G(G:重力加速度)程度に設定している。 Next, in step S8, the roll angular acceleration φa and the angular acceleration speed determination threshold value α [rad / sec 2 ] are compared to check the roll state of the vehicle body. The angular addition speed determination threshold value α is set for each vehicle type according to the center of gravity of the vehicle, the resonance frequency of the vehicle body, and the like. For example, a vehicle with a high vehicle body center of gravity is set to a low value because a rollover is more likely to occur than a vehicle with a low vehicle body gravity center. In the present embodiment, the angular acceleration speed determination threshold value α is set to about 1.1 G (G: gravitational acceleration).
そして、φa>αの車体のロール状態が急速に変化する急ロール状態と判定したときは、ステップS9へ進み、急ロール判定フラグFlag1をセットしてルーチンを抜ける(Flag←1)。一方、φa≦αの車体のロール状態が緩速で変化する緩ロール状態のときは、ステップS10へ進み、急ロール判定フラグFlag1をクリアしてルーチンを抜ける(Flag←0)。尚、ステップS8での処理がロール状態判定手段に相当している。 If it is determined that the roll state of the vehicle body with φa> α changes rapidly, the process proceeds to step S9, the sudden roll determination flag Flag1 is set, and the routine is exited (Flag ← 1). On the other hand, when the roll state of the vehicle body with φa ≦ α changes to a slow roll state that changes at a slow speed, the process proceeds to step S10, the sudden roll determination flag Flag1 is cleared, and the routine exits (Flag ← 0). Note that the processing in step S8 corresponds to roll state determination means.
この急ロール判定フラグFlag1の値は、図4に示す急ロールアシスト補正量設定ルーチン、及び図5に示す緩ロールアシスト補正量設定ルーチンで読込まれる。 The value of the rapid roll determination flag Flag1 is read by the rapid roll assist correction amount setting routine shown in FIG. 4 and the gentle roll assist correction amount setting routine shown in FIG.
先ず、図4に示す緩ロールアシスト補正量設定ルーチンについて説明する。このルーチンは、上述したロール角速度フラグ設定ルーチンの演算周期(1[msec])よりもやや長い演算周期(本実施形態では、5[msec])毎に実行される。 First, the gentle roll assist correction amount setting routine shown in FIG. 4 will be described. This routine is executed every calculation cycle (5 [msec] in this embodiment) slightly longer than the calculation cycle (1 [msec]) of the roll angular velocity flag setting routine described above.
ステップS11で、急ロール判定フラグFlag1の値を参照し、Flag=1の急ロールのときはステップS12へ進み、Flag=0の緩ロールのときは、そのままルーチンを抜ける。 In step S11, the value of the abrupt roll determination flag Flag1 is referred to. When the flag = 1, the routine proceeds to step S12, and when the flag = 0, the routine is exited.
Flag=1の急ロールと判定されてステップS12へ進むと、急ロール制御タイマカウンタのカウント値t1をインクリメントし(t1←t1+1)、ステップS13で、カウント値t1と有効判定時間T1(本実施形態では、1[sec]に相当する値)とを比較し、有効判定時間T1以内のときは(T1>t1)、ステップS14へ進み、有効判定時間T1を経過したときは(T1≦t1)、ステップS15へ分岐する。そして、ステップS15において急ロール判定フラグFlag1をクリアした後(Flag1←0)、ルーチンを抜ける。従って、ステップS14以下は、有効判定時間T1内での処理となる。 When it is determined that the flag = 1 is a rapid roll and the process proceeds to step S12, the count value t1 of the rapid roll control timer counter is incremented (t1 ← t1 + 1), and in step S13, the count value t1 and the validity determination time T1 (this embodiment). Then, a value corresponding to 1 [sec] is compared, and when it is within the validity determination time T1 (T1> t1), the process proceeds to step S14, and when the validity determination time T1 has elapsed (T1 ≦ t1), The process branches to step S15. In step S15, after the sudden roll determination flag Flag1 is cleared (Flag1 ← 0), the routine is exited. Accordingly, Step S14 and subsequent steps are processing within the validity determination time T1.
そして、ステップS14へ進むと、ロールレートセンサ17で検出したロールレートφvを読込み、ステップS16でロールレートφvとロールレートしきい値βとに基づいて、車体のロール方向と旋回方向とが一致しているか否かを判定すると共に、ロールオーバの予兆を判定する。このロールレートしきい値βは、旋回走行時において、これを越えた場合、その後、所定時間経過後にロールオーバの可能性が高くなるという値であり、予め実験などに基づいて求められている。尚、本実施形態による車両のロール方向は、左旋回時のロール方向を正の値(+)としており、ロールレートしきい値βは正の値に設定されている。
In step S14, the roll rate φv detected by the
そして、ロールレートφvとロールレートしきい値βとを乗算した値が正の値を示すか、負の値を示すか判定すると共に、ロールレートφvの絶対値とロールレートしきい値βとを比較する。その結果、φv・β≦0、或いは|φv|≦βのときは、ロールオーバの予兆なしと判定して、ステップS17へ進み、後述するロールオーバフラグFlag2をクリアして(Flag2←0)、ステップS12へ戻る。又、φv・β>0、且つ|φv|>βのときは、ロールオーバの予兆有りと判定してステップS18へ進む。 Then, it is determined whether the value obtained by multiplying the roll rate φv and the roll rate threshold value β indicates a positive value or a negative value, and the absolute value of the roll rate φv and the roll rate threshold value β are determined. Compare. As a result, when φv · β ≦ 0 or | φv | ≦ β, it is determined that there is no sign of rollover, the process proceeds to step S17, and a rollover flag Flag2 described later is cleared (Flag2 ← 0). Return to step S12. If φv · β> 0 and | φv |> β, it is determined that there is a sign of rollover, and the process proceeds to step S18.
ロールレートφvとロールレートしきい値βとを乗算すると、車両の旋回方向とロール方向とが一致しているか否かを判別することができる。すなわち、φv・β>0の場合は、車両の旋回方向とロール方向とが一致していることを示している。又、φv・β≦0は、旋回走行中の車両の車体が旋回内輪側へロールしている状態を示しているため、旋回走行時に発生する横加速度とロール加速度とが打ち消し合う関係となる。一方、ロールレートφvの絶対値がロールレートしきい値βを越えている場合は、ロールオーバの予兆(ロールオーバに至るきっかけの挙動)を示していることになる。 Multiplying the roll rate φv and the roll rate threshold value β makes it possible to determine whether or not the turning direction of the vehicle matches the roll direction. That is, in the case of φv · β> 0, it indicates that the turning direction of the vehicle and the roll direction coincide. In addition, φv · β ≦ 0 indicates a state in which the vehicle body of the vehicle that is turning is rolling toward the turning inner wheel, and therefore, the lateral acceleration and the roll acceleration that occur during turning are cancelled. On the other hand, when the absolute value of the roll rate φv exceeds the roll rate threshold value β, it indicates a rollover sign (behavior leading to rollover).
従って、ロールレートφvとロールレートしきい値βとの乗算値、及びロールレートφvの絶対値とロールレートしきい値βとの比較結果を調べることで、ロールオーバの予兆を検出することができる。尚、このステップS16での処理が、ロールオーバの予兆が検出されたか否かを判定するロールレート判定手段に相当する。 Therefore, a rollover sign can be detected by examining the product of the roll rate φv and the roll rate threshold β and the comparison result between the absolute value of the roll rate φv and the roll rate threshold β. . Note that the processing in step S16 corresponds to roll rate determination means for determining whether or not a rollover sign has been detected.
そして、φv・β>0、且つ|φv|>βのロールオーバの予兆有りと判定して、ステップS18へ進むと、ロールオーバフラグFlag2をセットし(Flag2←1)、ステップS19で、ロールオーバ予兆タイマカウンタのカウント値t2をインクリメントし(t2←t2+1)、ステップS20で、カウント値t2と保持時間T2とを比較する。 Then, when it is determined that there is a sign of rollover of φv · β> 0 and | φv |> β and the process proceeds to step S18, the rollover flag Flag2 is set (Flag2 ← 1), and rollover is performed in step S19. The count value t2 of the predictive timer counter is incremented (t2 ← t2 + 1), and the count value t2 is compared with the holding time T2 in step S20.
ところで、旋回中の車両がロールオーバを示す予兆の段階では、先ず、ロールレートφvが大きく変化し、次いで、横加速度Gyがゆっくりと増加される。保持時間T2は、ロール角加速度φaが検出されるまでの待機時間であり、本実施形態では、T2=0.01[sec]に設定されている。 By the way, at the stage of a sign that the vehicle turning is indicating rollover, first, the roll rate φv is greatly changed, and then the lateral acceleration Gy is slowly increased. The holding time T2 is a waiting time until the roll angular acceleration φa is detected, and in this embodiment, T2 = 0.01 [sec].
そして、保持時間T2に達していないときは(T2>t2)、ステップS17を経てステップS12へ戻る。一方、保持時間T2に達したときは(T2≦t2)、ステップS21へ進み、横加速度センサ16で検出した横加速度Gyを読込み、ステップS22で、横加速度Gyの絶対値|Gy|と、予め設定した横加速度判定しきい値ξとを比較する。この横加速度判定しきい値ξは、横加速度Gyが当該横加速度判定しきい値ξを越えるとロールオーバとなる可能性が高くなることを示す値であり、予め実験などに基づいて求められている。尚、本実施形態では、ξ=5〜10[m/S2]程度に設定されている。又、このステップS22での処理が横加速度判定手段に相当する。
When the holding time T2 has not been reached (T2> t2), the process returns to step S12 via step S17. On the other hand, when the holding time T2 is reached (T2 ≦ t2), the process proceeds to step S21, and the lateral acceleration Gy detected by the
そして、|Gy|≦ξのときは、ロールオーバの発生する可能性が無いため、ステップS17を経てステップS12へ戻る。又、|Gy|>ξのとき、すなわち、|φv|>βが維持された状態で|Gy|>ξとなったときはロールオーバの発生する可能性があるため、ステップS23へ進み、ロールレートφvに基づき、補正アシスト量(トルク)τasistを、補正アシスト量設定テーブルを補間計算付きで参照して補正アシスト量τasistを設定し、ステップS24へ進む。尚、ステップS23での処理が急ロール時補正アシスト量演算手段に相当する。 When | Gy | ≦ ξ, there is no possibility of rollover, so the process returns to step S12 via step S17. Further, when | Gy |> ξ, that is, when | Gy |> ξ in a state where | φv |> β is maintained, rollover may occur. Based on the rate φv, the correction assist amount (torque) τ assist is set, the correction assist amount τ assist is set by referring to the correction assist amount setting table with interpolation calculation, and the process proceeds to step S24. Note that the processing in step S23 corresponds to a correction assist amount calculation means during sudden rolls.
図7に補正アシスト量設定テーブルに格納されている補正アシスト量τasistの特性を示す。同図に示すように、補正アシスト量τasistは、負の値(右旋回)と正の値(左旋回)とで、接片を0とする点対称な非線形特性を有しており、補正アシスト量τasistは、旋回走行において、ロールレートφvが増加するに従い次第に増加する。この場合、この補正アシスト量τasistが後述する基本アシスト量τよりも大きくなると(|τasist|>|τ|)、ステアリングホイール4の操舵方向とは逆向きのアシスト量が付与される逆アシスト状態となる。尚、この補正アシスト量設定テーブルに格納されている補正アシスト量τasistの特性は車種毎に相違している。すなわち、例えばワンボックス車のような高重心車では、スポーツカーのような低重心車に比しロールオーバが発生し易いので、ロールレートφvに対する変化量が大きくなるように設定されている。
FIG. 7 shows the characteristic of the correction assist amount τaist stored in the correction assist amount setting table. As shown in the figure, the correction assist amount τaist has a point-symmetric nonlinear characteristic with a negative value (right turn) and a positive value (left turn), with the contact piece being zero, The assist amount τasist gradually increases as the roll rate φv increases during turning. In this case, when the corrected assist amount τasist is larger than a basic assist amount τ described later (| τasist |> | τ |), a reverse assist state in which an assist amount opposite to the steering direction of the
そして、ステップS24では、操舵トルクセンサ14で検出した操舵トルクTqと車速センサ15で検出した車速Vspとに基づき、基本アシスト量マップを参照して基本アシスト量(トルク)τを設定する。
In step S24, based on the steering torque Tq detected by the
図9に示すように、基本アシスト量マップは、車速Vspが小さいほど、又、操舵トルクTqが大きいほど基本アシスト量τが大きくなるような特性に設定されていると共に、操舵トルクTqが0を示す近傍には、基本アシスト量τを0とする不感帯が設定されている。従って、この基本アシスト量マップは、操舵トルクTqが大きくなるに従い、換言すればステアリングホイール4が重くなるに従い、操舵アシスト力が増加され操舵が容易になる。尚、この基本アシスト量τは、操舵トルクTqと車速Vspとをパラメータとして、計算式により求めるようにしても良い。
As shown in FIG. 9, the basic assist amount map is set to have such characteristics that the basic assist amount τ increases as the vehicle speed Vsp decreases or the steering torque Tq increases, and the steering torque Tq is 0. In the vicinity shown, a dead zone in which the basic assist amount τ is 0 is set. Therefore, in this basic assist amount map, as the steering torque Tq increases, in other words, as the
そして、ステップS25で、目標アシスト量τaと補正アシスト量τasist(補正ゲイン)とに基づき、下式から目標アシスト量(トルク)τaを算出して、ルーチンを抜ける。このステップS25での処理が急ロール時目標アシスト量演算手段に相当する。
τa←τ−τasist
In step S25, the target assist amount (torque) τa is calculated from the following equation based on the target assist amount τa and the correction assist amount τaist (correction gain), and the routine is exited. The processing in step S25 corresponds to a sudden roll target assist amount calculation means.
τa ← τ−τasist
尚、後述する図5に示す緩ロールアシスト補正量設定ルーチンでは、この補正アシスト量τasistをロールレートφvに基づいて設定した補正ゲインAで乗算し、その値を基本アシスト量τから減算している。従って、この緩ロールアシスト補正量設定ルーチンで設定されている目標アシスト量τaは、ロールレートφvが小さい程、急ロールアシスト補正量設定ルーチンで設定される目標アシスト量τaよりも大きな値となる。又、目標アシスト量τaは、図6に示す目標アシスト電流設定ルーチンで読込まれる。この目標アシスト電流設定ルーチンについては後述する。 In the gentle roll assist correction amount setting routine shown in FIG. 5 described later, the correction assist amount τ assist is multiplied by the correction gain A set based on the roll rate φv, and the value is subtracted from the basic assist amount τ. . Therefore, the target assist amount τa set in the gentle roll assist correction amount setting routine becomes larger than the target assist amount τa set in the sudden roll assist correction amount setting routine as the roll rate φv is decreased. The target assist amount τa is read by a target assist current setting routine shown in FIG. This target assist current setting routine will be described later.
このように、本実施形態では、急ロール判定フラグFlag1がセットされたとき(Flag1=1)から、有効判定時間T1(本実施形態では1[sec])が経過するまでの間において、φv>βの状態が保持時間T2(本実施形態では0.01[sec])の間継続され、且つ、横加速度Gyが横加速度判定しきい値ξを越えた場合、目標アシスト量τaを制限するようにしたので、急激な操舵時における制御開始遅れを防止することができる。 Thus, in the present embodiment, φv> from the time when the sudden roll determination flag Flag1 is set (Flag1 = 1) until the validity determination time T1 (1 [sec] in the present embodiment) elapses. When the state of β continues for the holding time T2 (0.01 [sec] in this embodiment) and the lateral acceleration Gy exceeds the lateral acceleration determination threshold value ξ, the target assist amount τa is limited. Therefore, it is possible to prevent a delay in starting the control at the time of sudden steering.
又、このときの目標アシスト量τaを、ロールレートφvに基づいて設定した補正アシスト量τasistで制限することで、ロールレートφvに応じた反力をステアリングホイール4に付与することとなり、しかも、補正アシスト量τasistが基本アシスト量τを越えたときは、操舵方向とは逆向きのアシスト量(逆アシストトルク)が付与されるため、旋回方向への操舵が積極的に制限されて、ロールオーバを確実に回避させることが出来る。
Further, by limiting the target assist amount τa at this time by the correction assist amount τaist set based on the roll rate φv, a reaction force corresponding to the roll rate φv is applied to the
この場合、ステップS20での処理を、時間による監視に代えて、ロールレートφvを時間積分した値(積分値)を監視し、この積分値が所定値に達する毎に横加速度Gyが横加速度判定しきい値ξを越えたか否かを調べるようにすることで、急激なロールレートの変化に対して有効に対応することができる。 In this case, instead of monitoring by time in the process in step S20, a value (integrated value) obtained by integrating the roll rate φv with time is monitored, and the lateral acceleration Gy is determined as a lateral acceleration every time the integrated value reaches a predetermined value. By examining whether or not the threshold value ξ is exceeded, it is possible to effectively cope with a sudden change in roll rate.
次に、図5に示す緩ロールアシスト補正量設定ルーチンの処理について説明する。尚、このルーチンは、上述した急ロールアシスト補正量設定ルーチンのステップS14以下の処理と共通している部分が多いため、共通の処理が実行される部分については説明を簡略する。 Next, processing of the gentle roll assist correction amount setting routine shown in FIG. 5 will be described. Since this routine has many parts in common with the processes after step S14 of the above-described sudden roll assist correction amount setting routine, the description of the parts in which the common processes are executed will be simplified.
このルーチンは、上述したロール角速度フラグ設定ルーチンの演算周期(1[msec])よりもやや長い演算周期(本実施形態では、5[msec])毎に実行される。先ず、ステップS31で、急ロール判定フラグFlag1の値を参照し、Flag=0の緩ロールのときはステップS32へ進み、Flag=0の緩ロールのときは、そのままルーチンを抜ける。 This routine is executed every calculation cycle (5 [msec] in this embodiment) slightly longer than the calculation cycle (1 [msec]) of the roll angular velocity flag setting routine described above. First, in step S31, the value of the sudden roll determination flag Flag1 is referred to. When the flag = 0 is a slow roll, the process proceeds to step S32. When Flag = 0 is a slow roll, the routine is directly exited.
ステップS32へ進むと、ロールレートセンサ17で検出したロールレートφvを読込み、ステップS33でロールレートφvと、上述したロールレートしきい値βとに基づいて、車体のロール方向と旋回方向とが一致しているか否かを判定すると共に、ロールオーバの可能性を判定する。
In step S32, the roll rate φv detected by the
そして、φv・β>0、且つ|φv|>βのときは、ロールオーバの予兆が有るため、ステップS34へ進む。又、φv・β≦0、或いは|φv|≦βのときは、ロールオーバの予兆が検出されないため、ステップS35へ進み、ロールオーバフラグFlag2をクリアして(Flag2←0)、ルーチンを抜ける。 When φv · β> 0 and | φv |> β, since there is a sign of rollover, the process proceeds to step S34. If φv · β ≦ 0 or | φv | ≦ β, no rollover sign is detected, so the process proceeds to step S35, the rollover flag Flag2 is cleared (Flag2 ← 0), and the routine is exited.
ロールオーバの予兆有りと判定されて、ステップS34へ進むと、ロールオーバフラグFlag2をセットし(Flag2←1)、ステップS36で、ロールオーバ予兆タイマカウンタのカウント値t2をインクリメントし(t2←t2+1)、ステップS37で、カウント値t2と保持時間T2とを比較する。上述したように、旋回中の車両がロールオーバを示す予兆の段階では、先ず、ロールレートφvが大きく変化し、次いで、横加速度Gyがゆっくりと増加される。保持時間T2は、ロール角加速度φaが検出されるまでの待機時間(本実施形態では、T2=0.01[sec])である。 If it is determined that there is a sign of rollover and the process proceeds to step S34, the rollover flag Flag2 is set (Flag2 ← 1), and the count value t2 of the rollover sign timer counter is incremented at step S36 (t2 ← t2 + 1). In step S37, the count value t2 is compared with the holding time T2. As described above, at the stage where the turning vehicle is in a sign of rollover, first, the roll rate φv changes greatly, and then the lateral acceleration Gy is slowly increased. The holding time T2 is a waiting time until the roll angular acceleration φa is detected (T2 = 0.01 [sec] in the present embodiment).
そして、保持時間T2に達していないときは(T2>t2)、そのままルーチンを抜ける。一方、保持時間T2に達したときは(T2≦t2)、ステップS38へ進み、横加速度センサ16で検出した横加速度Gyを読込み、ステップS39で、横加速度Gyの絶対値|Gy|と、予め設定した横加速度判定しきい値ξとを比較する。この横加速度判定しきい値ξは、横加速度Gyが当該横加速度判定しきい値ξを越えるとロールオーバとなる可能性が高くなることを示す値(本実施形態では5〜10[m/S2]程度)に設定されている。
When the holding time T2 has not been reached (T2> t2), the routine is directly exited. On the other hand, when the holding time T2 is reached (T2 ≦ t2), the process proceeds to step S38, the lateral acceleration Gy detected by the
そして、|Gy|≦ξのときは、ロールオーバの発生する可能性が無いため、そのままルーチンを抜ける。又、|Gy|>ξのとき、すなわち、|φv|>βが維持された状態で|Gy|>ξとなったときはロールオーバの発生する可能性があるため、ステップS40へ進み、ロールレートφvに基づき、補正アシスト量(トルク)τasistを、図7に示す補正アシスト量設定テーブルを補間計算付きで参照して設定する。更に、補正ゲインAを、図8に示す補正ゲインテーブルを補間計算付きで参照して設定する。尚、図7に示す補正アシスト量設定テーブルに格納されている補正アシスト量τasistの特性については既述したので説明を省略する。このステップS40での処理が緩ロール時補正値演算手段に相当する。 When | Gy | ≦ ξ, there is no possibility of rollover, so the routine is exited. Further, when | Gy |> ξ, that is, when | Gy |> ξ in a state where | φv |> β is maintained, rollover may occur. Based on the rate φv, the correction assist amount (torque) τ assist is set by referring to the correction assist amount setting table shown in FIG. 7 with interpolation calculation. Further, the correction gain A is set by referring to the correction gain table shown in FIG. 8 with interpolation calculation. Since the characteristics of the correction assist amount τ assist stored in the correction assist amount setting table shown in FIG. The processing in step S40 corresponds to a slow roll correction value calculation means.
図8に示す補正ゲインテーブルに格納されている補正ゲインAは、ロールレートφvが0のとき接片が0である逆三角形の線形特性を有している。従って、旋回操作中のロールレートφvが増加するに従い、補正ゲインAは増加する。尚、この補正ゲインAの最大値は1(すなわち、100[%])である。 The correction gain A stored in the correction gain table shown in FIG. 8 has an inverted triangular linear characteristic in which the contact piece is 0 when the roll rate φv is 0. Therefore, the correction gain A increases as the roll rate φv during the turning operation increases. The maximum value of the correction gain A is 1 (that is, 100 [%]).
その後、ステップS41へ進むと、操舵トルクセンサ14で検出した操舵トルクTqと車速Vspとに基づき、既述した図9に示す基本アシスト量マップを補間計算付きで参照して、基本アシスト量(トルク)τを設定する。尚、この基本アシスト量τは、操舵トルクTqと車速Vspとをパラメータとして計算式から求めるようにしても良い。
Thereafter, when the process proceeds to step S41, based on the steering torque Tq detected by the
その後、ステップS42で、基本アシスト量τと補正ゲインAと補正アシスト量τasistとに基づき、目標アシスト量τaを算出して、ルーチンを抜ける。尚、このステップS42での処理が緩ロール時目標アシスト量演算手段に相当する。
τa←τ−A・τasist
Thereafter, in step S42, the target assist amount τa is calculated based on the basic assist amount τ, the correction gain A, and the correction assist amount τassis, and the routine is exited. Note that the processing in step S42 corresponds to a slow roll target assist amount calculation means.
τa ← τ−A ・ τasist
このように、緩ロールアシスト補正量設定ルーチンでは、補正アシスト量τasistに補正ゲインAを乗算しているので、算出される目標アシスト量τaは、急ロールアシスト補正量設定ルーチンで求めた目標アシスト量τaよりも大きな値となり、その分、ステアリング操作時に運転者が受ける反力が小さくなる。換言すれば、通常のアシスト量よりも重くなる程度となり、これにより運転者にロールオーバの予兆を知らせることができる。 In this way, in the slow roll assist correction amount setting routine, the correction assist amount τassis is multiplied by the correction gain A, so the calculated target assist amount τa is the target assist amount obtained in the sudden roll assist correction amount setting routine. The value is larger than τa, and accordingly, the reaction force received by the driver during the steering operation is reduced. In other words, it becomes heavier than the normal assist amount, which can inform the driver of a rollover sign.
図3のロール角速度フラグ設定ルーチン、或いは図4の急ロールアシスト補正量設定ルーチン、或いは図5の緩ロールアシスト補正量設定ルーチンで設定された目標アシスト量τaは、図6に示す目標アシスト電流設定ルーチンで読込まれる。 The target assist amount τa set by the roll angular velocity flag setting routine of FIG. 3, the sudden roll assist correction amount setting routine of FIG. 4, or the gentle roll assist correction amount setting routine of FIG. 5 is set as the target assist current setting shown in FIG. Read by routine.
このルーチンでは、先ず、ステップS51で、目標アシスト量τaを読込み、続くステップS52で、目標アシスト量τaに対応する目標アシスト電流Pを設定し、ルーチンを抜ける。 In this routine, first, in step S51, the target assist amount τa is read. In subsequent step S52, the target assist current P corresponding to the target assist amount τa is set, and the routine is exited.
モータ制御部22では、目標アシスト電流Pと電流検出部25で検出した、電動モータ13に供給されるモータ電流Isとの差分ΔP(ΔP←P−Is)を算出し、この差分ΔPが0に収束するような制御信号(フィードバック制御信号)Dを比例積分制御等により生成し、モータ駆動信号生成回路23へ出力する。モータ駆動信号生成回路23は、モータ制御部22から出力される制御信号Dに応じたモータ駆動信号(例えばPWM信号)を生成し、モータ駆動回路24へ出力する。
The
モータ駆動回路24は、モータ駆動信号生成回路23で生成したモータ駆動信号に応じた電圧によって流れる電流に応じた大きさ、及び方向の電圧を電動モータ13へ供給する。すると、この電動モータ13の駆動力がピニオン軸5にアシスト伝達機構12を介して伝達される。
The motor drive circuit 24 supplies the
車速Vspが設定車速Va以下のときは、基本アシスト量τで目標アシスト量τaが設定されるため、電動モータ13は目標アシスト電流Pに応じた駆動力で駆動される。そのため、この電動モータ13にてステアリングホイール4に加えられる操舵トルクがアシストされ、操舵時における運転者の負荷が軽減される。
When the vehicle speed Vsp is equal to or lower than the set vehicle speed Va, the target assist amount τa is set by the basic assist amount τ, and thus the
一方、例えば走行中の車両が、オーバスピード状態で急旋回(いわゆるJターン)し、或いはフィッシュフックターンのようにステアリングを急激に切り返した結果、ロール角加速度φaが角加度速判定しきい値αを越えると(φa>α)、その瞬間から、有効判定時間T1(本実施形態では1[sec])の間、車両の挙動が監視される。そして、ロールレートφvの絶対値|φv|が、ロールレートしきい値βを保持時間T2(本実施形態では0.01[SEC])の間継続した状態で、横加速度Gyが横加速度判定しきい値ξを越えたとき、ロールレートφvに基づき補正アシスト量τasistを設定する。 On the other hand, as a result of, for example, a running vehicle making a sudden turn in an overspeed state (so-called J-turn) or turning the steering wheel abruptly like a fishhook turn, the roll angular acceleration φa becomes an angular acceleration determination threshold value. When α is exceeded (φa> α), the behavior of the vehicle is monitored from the moment during the validity determination time T1 (1 [sec] in the present embodiment). Then, with the absolute value | φv | of the roll rate φv continuing the roll rate threshold value β for the holding time T2 (0.01 [SEC] in the present embodiment), the lateral acceleration Gy is the lateral acceleration determination threshold value. When ξ is exceeded, the correction assist amount τ assist is set based on the roll rate φv.
目標アシスト量τaは、基本アシスト量τから補正アシスト量τasistを減算した値で設定されるため(τa←τ−τasist)、ロールレートφvの増加(左旋回ではプラス方向、右旋回ではマイナス方向)に伴い、ステアリングホイール4に印加されるアシスト量が非線形特性で減少される。その結果、ロール角加速度φaが角加度速判定しきい値αを越えたときは、ステアリングホイール4に対して、いち早く反力が付与されて、ロールオーバを有効に回避することが出来る。この場合、補正アシスト量τasistが基本アシスト量τを越えると、目標アシスト量τaが操舵方向とは逆向きとなり、ステアリングホイール4に逆アシストトルクが付与され、旋回方向への操舵が積極的に制限されるためロールオーバを、より確実に回避させることが出来る。
Since the target assist amount τa is set as a value obtained by subtracting the correction assist amount τasist from the basic assist amount τ (τa ← τ−τasist), the roll rate φv is increased (a plus direction for a left turn and a minus direction for a right turn). ), The amount of assist applied to the
又、ロール角加速度φaが角加速度判定しきい値α以下のときは(φa≦α)、補正アシスト量τasistに補正ゲインAを乗算した値で基本アシスト量τを減算して、目標アシスト量τaを算出しているので(τa←τ−A・τasist)、この目標アシスト量τaは、上述した急ロールアシスト補正量設定ルーチンで設定した目標アシスト量τaよりも大きな値となり、その分、ステアリング操作時に運転者が受ける反力が小さく、運転者にロールオーバの予兆を知らせることができる。 When the roll angular acceleration φa is equal to or less than the angular acceleration determination threshold α (φa ≦ α), the basic assist amount τ is subtracted by a value obtained by multiplying the correction assist amount τist by the correction gain A to obtain the target assist amount τa. Is calculated (τa ← τ−A · τasist), the target assist amount τa is larger than the target assist amount τa set in the above-described sudden roll assist correction amount setting routine. Sometimes, the reaction force received by the driver is small, and the driver can be notified of a rollover sign.
このように、本実施形態では、ロールオーバの予兆を検出したときは、電動モータ13の駆動により発生するアシスト量を制限し、相対的に操舵反力を大きくすることで、ロールオーバを抑制するようにしたので、制動システムを装備しておらず、制動システムによりロールオーバを回避することが出来ない車両であっても、電動パワーステアリング装置1が搭載されている車両であれば、本実施形態を適用することで容易にロールオーバを回避することが出来る。
Thus, in this embodiment, when a rollover sign is detected, the assist amount generated by driving the
又、その際、ロール角加速度φaが角加速度判定しきい値αを越えている場合は、角加速度判定しきい値αを越えていない場合に比し、目標アシスト量τaが小さく、或いは逆アシストトルクとして設定される。その結果、ステアリングホイール4に付与される反力が大きくなるので、ロールオーバを有効に回避することが出来る。一方、ロール角加速度φaが角加速度判定しきい値αを下回っている場合は、補正アシスト量τasistに補正ゲインAを乗算した値で、基本アシスト量τを減少させているので、ステアリングホイール4に付与される反力が緩やかとなり、運転者にロールオーバの予兆が有ることを注意させることができる。
At that time, when the roll angular acceleration φa exceeds the angular acceleration determination threshold value α, the target assist amount τa is smaller than that when the angular acceleration determination threshold value α does not exceed, or the reverse assist is performed. Set as torque. As a result, the reaction force applied to the
又、ロールオーバを電動パワーステアリング装置1による操舵にて回避するようにしたので、運転者へロールオーバの予兆を速やかに伝達させることができるばかりでなく、制動システムにより旋回時の旋回外輪に制動力を付与してロールオーバを回避する場合に比し、旋回外輪のタイヤグリップ力を確保することができるので、車両挙動を安定させた状態でロールオーバを回避することが出来る。
In addition, since rollover is avoided by steering by the electric
更に、急ロールアシスト補正量設定ルーチンでは、ロール角加速度φaが角加度速判定角加速度判定しきい値αを越えたときから有効判定時間T1の間だけ、目標アシスト量τaを減少させる制御を行っているので、必要以上に継続して強い反力を付与することが無い。 Further, in the abrupt roll assist correction amount setting routine, control is performed to decrease the target assist amount τa only during the effective determination time T1 after the roll angular acceleration φa exceeds the angular addition speed determination angular acceleration determination threshold value α. Since this is done, there is no continuous reaction force more than necessary.
又、補正アシスト量τasistを設定するに際しては、ロール角加速度φaの大きさと保持時間T2と横加速度Gyと各値を監視しているので、ロールオーバ予兆の誤検出することが無く、ロールオーバの抑制を高精度に制御することができる。 Further, when setting the correction assist amount τaist, the roll angular acceleration φa, the holding time T2, the lateral acceleration Gy, and the respective values are monitored. Suppression can be controlled with high accuracy.
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば本発明によるシステムを制動システムを搭載する車両に適用することも可能で、制動システム搭載車に本システムを採用することで、制動システムによるロールオーバの回避動作に先駆けて、操舵によりロールオーバを回避させることができる。その結果、異なるシステムの制御によりロールオーバを段階的に回避させることが可能となる。アシストアクチュエータは電動モータ13に限らず油圧モータであっても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the system according to the present invention can be applied to a vehicle equipped with a braking system. By adopting this system in a vehicle equipped with a braking system, braking can be performed. Prior to the rollover avoiding operation by the system, the rollover can be avoided by steering. As a result, rollover can be avoided in stages by controlling different systems. The assist actuator is not limited to the
1…電動パワーステアリング装置、
4…ステアリングホイール、
13…電動モータ、
14…操舵トルクセンサ、
15…車速センサ、
16…横加速度センサ、
17…ロールレートセンサ、
21…モータ制御ユニット、
22…モータ制御部、
25…電流検出部、
α…角加度速判定しきい値、
β…ロールレートしきい値、
ξ…横加速度判定しきい値、
τ…基本アシスト量、
τa…目標アシスト量、
τasist…補正アシスト量、
φa…ロール角加速度、
φv…ロールレート、
A…補正ゲイン、
Flag1…急ロール判定フラグ、
Flag2…ロールオーバフラグ、
Gy…横加速度、
T1…有効判定時間、
T2…保持時間、
Tq…操舵トルク、
Vsp…車速、
1 ... Electric power steering device,
4 ... Steering wheel,
13: Electric motor,
14: Steering torque sensor,
15 ... Vehicle speed sensor
16 ... Lateral acceleration sensor,
17 ... Roll rate sensor,
21 ... Motor control unit,
22 ... motor control unit,
25 ... current detector,
α: Angular addition speed judgment threshold,
β… Roll rate threshold,
ξ ... Threshold value for judging lateral acceleration,
τ ... Basic assist amount,
τa: Target assist amount,
τasist: correction assist amount,
φa: Roll angular acceleration,
φv: Roll rate,
A: Correction gain,
Flag1 ... sudden roll determination flag,
Flag2 ... Rollover flag,
Gy ... Lateral acceleration,
T1 ... Validity judgment time,
T2: Holding time,
Tq: Steering torque,
Vsp ... Vehicle speed,
Claims (4)
前記制御手段は、
前記ロールレートに基づいて車体のロール角加速度を演算するロール角加速度演算手段と、
前記ロール角加速度に基づいて車体のロール状態が急速に変化する急ロール状態か緩速で変化する緩ロール状態かを判定するロール状態判定手段と、
前記ロールレートとロールレートしきい値とを比較してロールオーバの予兆有りか否かを判定するロールレート判定手段と、
前記ロール状態判定手段で急ロール状態と判定され、且つ前記ロールレート判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記ロールレートに基づいて前記目標アシスト量を減少させる方向へ補正する補正アシスト補正量を演算する急ロール時補正アシスト量演算手段と、
前記基本アシスト量を前記補正アシスト量で補正して前記目標アシスト量を演算する急ロール時目標アシスト量演算手段と
を備えていることを特徴とする車両のロールオーバ抑制制御装置。 An assist actuator for assisting a steering torque applied to the steering wheel, a roll rate detecting means for detecting a roll rate of the vehicle body, a steering torque detecting means for detecting the steering torque, and at least the steering torque detected by the steering torque detecting means And a control means for setting a target assist amount for driving the assist actuator by correcting the basic assist amount based on the basic assist amount,
The control means includes
Roll angular acceleration calculating means for calculating the roll angular acceleration of the vehicle body based on the roll rate;
Roll state determining means for determining whether the roll state of the vehicle body changes rapidly or slowly based on the roll angular acceleration;
Roll rate determination means for comparing the roll rate with a roll rate threshold value to determine whether or not there is a sign of rollover;
A correction assist that corrects in a direction to decrease the target assist amount based on the roll rate when the roll state determination unit determines that the roll is sudden and the roll rate determination unit determines that there is a sign of rollover. A correction assist amount calculation means during a sudden roll for calculating a correction amount;
A rollover suppression control device for a vehicle, comprising: a sudden roll target assist amount calculating means for calculating the target assist amount by correcting the basic assist amount with the correction assist amount.
前記制御手段は、
前記ロールレートに基づいて車体のロール角加速度を演算するロール角加速度演算手段と、
前記ロール角加速度に基づいて車体のロール状態が急速に変化する急ロール状態か緩速で変化する緩ロール状態かを判定するロール状態判定手段と、
前記ロールレートとロールレートしきい値とを比較してロールオーバの予兆有りか否かを判定するロールレート判定手段と、
前記ロール状態判定手段で急ロール状態と判定され、且つ前記ロールレート判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記横加速度と横加速度しきい値とを比較して更にロールオーバの予兆有りか否かを判定する横加速度判定手段と、
前記横加速度判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記ロールレートに基づいて前記目標アシスト量を減少させる方向へ補正する補正アシスト補正量を演算する急ロール時補正アシスト量演算手段と、
前記基本アシスト量を前記補正アシスト量で補正して前記目標アシスト量を演算する急ロール時目標アシスト量演算手段と
を備えていることを特徴とする車両のロールオーバ抑制制御装置。 An assist actuator for assisting steering torque applied to the steering wheel; roll rate detection means for detecting a roll rate of the vehicle body; steering torque detection means for detecting the steering torque; and lateral acceleration detection means for detecting lateral acceleration of the vehicle body; A control means for calculating a basic assist amount based on at least the steering torque detected by the steering torque detecting means, and for setting the target assist amount for driving the assist actuator by correcting the basic assist amount;
The control means includes
Roll angular acceleration calculating means for calculating the roll angular acceleration of the vehicle body based on the roll rate;
Roll state determining means for determining whether the roll state of the vehicle body changes rapidly or slowly based on the roll angular acceleration;
Roll rate determination means for comparing the roll rate with a roll rate threshold value to determine whether or not there is a sign of rollover;
When the roll state determination means determines that the roll is sudden and the roll rate determination means determines that there is a sign of rollover, the lateral acceleration and the lateral acceleration threshold value are compared to further indicate a rollover sign. Lateral acceleration determining means for determining whether or not there is,
When the lateral acceleration determining means determines that there is a sign of rollover, a sudden roll correction assist amount calculating means for calculating a correction assist correction amount for correcting the target assist amount in a direction to decrease based on the roll rate; ,
A rollover suppression control device for a vehicle, comprising: a sudden roll target assist amount calculating means for calculating the target assist amount by correcting the basic assist amount with the correction assist amount.
ことを特徴とする請求項2記載の車両のロールオーバ抑制制御装置。 When the roll acceleration determination unit determines that the roll acceleration determination unit determines that there is a sudden roll state, and the roll rate determination unit determines that there is a sign of rollover, 3. The vehicle roll according to claim 2, wherein when the set holding time is continued, the lateral acceleration is compared with a lateral acceleration threshold value to determine whether or not there is a sign of rollover. Over suppression control device.
前記ロール状態判定手段で緩ロール状態と判定され、且つ前記ロールレート判定手段でロールオーバの予兆有りと判定された場合、前記ロールレートに基づいて、前記補正アシスト補正量と該補正アシスト補正量の補正ゲインとを演算する緩ロール時補正値演算手段と、
前記基本アシスト量を、前記補正アシスト量に前記補正ゲインを乗算した値で補正して前記目標アシスト量を演算する緩ロール時目標アシスト量演算手段と
を備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両のロールオーバ抑制制御装置。 The control means includes
When it is determined that the roll state determination unit is in the slow roll state and the roll rate determination unit determines that there is a sign of rollover, based on the roll rate, the correction assist correction amount and the correction assist correction amount Slow roll correction value calculation means for calculating the correction gain,
2. A slow roll target assist amount calculating means for calculating the target assist amount by correcting the basic assist amount by a value obtained by multiplying the correction assist amount by the correction gain. The rollover suppression control device for a vehicle according to any one of?
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